DE4019733A1

DE4019733A1 - OPTICAL CONNECTION FOR FOCUS

Info

Publication number: DE4019733A1
Application number: DE19904019733
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Eickhoff; Alexander Bruland
Original assignee: AEG Kabel AG
Current assignee: Kabel Rheydt AG
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1992-01-02
Also published as: EP0462362A2; EP0462362A3

Description

In der Lichtwellenleitertechnik erfolgt die Verbindung von zwei Lichtwellenleitern im allgemeinen durch eine Steckverbindung. Vor allem bei der optischen Verbindung von mehreren Lichtwellenleitern besteht das Problem, daß die Lichtwellenleiter in der Verbindung genau fixiert und justiert sein müssen, da die Stirnflächen der miteinander zu verbindenden Lichtwellenleiter im Verbindungsbereich einander genau gegenüber liegen müs sen.The connection is made in fiber optic technology of two optical fibers, generally through one Connector. Especially with the optical connection the problem with several optical fibers that the fiber in the connection is accurate must be fixed and adjusted because the end faces of the optical fibers to be connected in the Connection area must be exactly opposite to each other sen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Verbindung für Lichtwellenleiter anzugeben, die eine genaue Fixierung und Justierung der miteinander zu ver bindenden Lichtwellenleiter ermöglicht und die außerdem die Möglichkeit bietet, die optische Verbindung leicht zu montieren und Teile der optischen Verbindung leicht auszutauschen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine optische Verbindung mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst.The invention has for its object an optical Specify connection for fiber optic cable that a exact fixation and adjustment of the ver to each other Binding fiber optic enables and also offers the possibility of easy optical connection to assemble and parts of the optical connection easily exchange. This object is achieved according to the invention an optical connection with the characteristics of the An spell 1 solved.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungs beispiel erläutert.The invention is based on an embodiment example explained.

Die Fig. 1 zeigt ein Lichtwellenleiterkabel 1 mit einem Lichtwellenleiter (optische Ader) sowie einem optischen Stecker 2, der mit dem Lichtwellenleiterka bel 1 verbunden ist. Der optische Stecker 2 besteht im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 aus einem Steckerkör per 3, einer Überwurfmutter 4 und einem Steckerstift 5, in dem der Lichtwellenleiter justiert und fixiert ist. Fig. 1 shows an optical waveguide cable 1 with an optical waveguide (optical wire) and an optical connector 2 , which is connected to the optical waveguide cable 1 . The optical connector 2 in the embodiment of FIG. 1 consists of a connector body by 3 , a union nut 4 and a connector pin 5 in which the optical waveguide is adjusted and fixed.

Das durch das Lichtwellenleiterkabel 1 transportierte Licht tritt an der Stirnseite des Steckerstiftes 5 aus. Das mit dem Lichtwellenleiterkabel 1 zu verbindende und in der Fig. 1 nicht dargestellte Lichtwellenleiterka bel (optische Kabel) weist ebenfalls einen Stecker auf, der im allgemeinen als Gegenstecker bezeichnet wird. Der Gegenstecker kann in derselben Weise ausgebildet sein wie der Stecker der Fig. 1 oder er kann auch eine andere Bauart aufweisen. Wesentlich ist nur, daß Stecker und Gegenstecker zusammenpassen und eine ge meinsame Steckverbindung ergeben.The light transported through the optical fiber cable 1 emerges from the end face of the plug pin 5 . The one to be connected to the optical fiber cable 1 and shown in FIG . 1 not shown optical waveguide cable (optical cable) also has a connector, which is generally referred to as a mating connector. The mating connector can be designed in the same way as the connector of FIG. 1 or it can also have a different design. It is only essential that the connector and mating connector fit together and result in a common connector.

Bei der Anordnung der Fig. 2 ist zusätzlich zum opti schen Stecker 2 der Fig. 1 ein Körper 6 vorgesehen, der zur Aufnahme einer optischen Linse oder eines opti schen Linsensystems dient und mit dem optischen Stecker 2 verbindbar ist. Zum Verbinden des Körpers 6 mit dem optischen Stecker 2 empfiehlt sich eine lösbare Verbindung, die zum Beispiel durch Aufstecken des Kör pers 6 auf den Steckerstift 5 hergestellt wird. Im Aus führungsbeispiel der Fig. 2 ist der aufgesteckte Kör per 6 mit der Überwurfmutter 4 verschraubt. Die im Kör per 6 befindliche Linse (Linsensystem) hat die Aufgabe, den aus dem Lichtwellenleiter (Faser) austretenden Lichtstrahl aufzuweiten und als quasiparalleles Strah lenbündel weiterzuführen.In the arrangement of FIG. 2, a body 6 is provided in addition to the optical connector 2 of FIG. 1, which is used to hold an optical lens or an optical lens system and can be connected to the optical connector 2 . To connect the body 6 with the optical connector 2 , a detachable connection is recommended, which is produced, for example, by plugging the body 6 onto the plug pin 5 . In the exemplary embodiment from FIG. 2, the plugged-on body is screwed to the union nut 4 by 6 . The lens in the body by 6 (lens system) has the task of expanding the light beam emerging from the optical waveguide (fiber) and continuing it as a quasi-parallel beam.

Die Fig. 3 (3a, 3b) zeigt ein Kopplungselement 7 nach der Erfindung, welches zur Aufnahme mehrerer optischer Stecker 2 mit Linsenkörper 6 (Linsenaufsatz) dient. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dient das Kopplungsele ment 7 zur Aufnahme von vier optischen Steckern 2 mit Linsenkörpern 6. Um die vier optischen Stecker 2 mit Linsenkörper 6 aufnehmen zu können, ist das Kopplungs element 7 der Fig. 3 mit vier durchgehenden Bohrungen (8′, 8′′, 8′′′, 8′′′′) versehen. The Fig. 3 (3a, 3b) shows a coupling element 7 according to the invention, which serves 6 (lens attachment) for receiving a plurality of optical connector 2 with the lens body. In the exemplary embodiment in FIG. 3, the coupling element 7 is used for receiving four optical plugs 2 with lens bodies 6 . In order to be able to accommodate the four optical connectors 2 with lens body 6 , the coupling element 7 of FIG. 3 is provided with four through bores ( 8 ', 8 '', 8 ''', 8 '''').

Zur Bestückung des Kopplungselementes 7 werden die optischen Stecker 2 gemäß der Fig. 4, die ein Beispiel für einen Stecker 2 zeigt, von einer Seite aus (von rechts nach links) durch die Bohrungen (8′, 8′′, 8′′′, 8′′′′) des Kopplungselementes 7 geschoben, und zwar ge mäß Fig. 5 (oberer Teil) so weit, daß sie auf der an deren Seite des Kopplungselementes 7 erscheinen und auf die durchgeschobenen Stecker 2 gemäß der Fig. 5 (Bei spiel für einen Stecker) die Linsenkörper 6 (Linsenauf sätze) aufgesteckt bzw. aufgeschraubt werden können. Nach dem Aufstecken bzw. Aufschrauben der Linsenkör per 6 werden die Stecker 2 in die Bohrungen (8′, 8′′, 8′′′, 8′′′′) zurückgeschoben, wie es die Fig. 5 im unteren Teil für einen Stecker zeigt. Das Zurückschie ben des Steckers in die dazugehörige Bohrung erfolgt bis zum Anschlag mit einem Federring 14, der sich zwi schen der unteren Stirnfläche des Linsenkörpers 6 und einer Anschlagfläche 9 befindet. Der Anschlag 9 im Inneren der Bohrungen wird durch eine Zweistufenbohrung oder durch Hülsen 10 gebildet, die in die Bohrungen ge mäß den Fig. 4 und 5 eingebracht sind. Durch den An schlag 9 in den Bohrungen werden die Stecker 2 bzw. die Linsenkörper 6 in den Bohrungen (8′, 8′′, 8′′′′, 8′′′′′) so fixiert, daß die Stirnflächen der Linsenkörper in einer bestimmten Ebene liegen. Der Durchmesser der Bohrungen (8′, 8′′, 8′′′, 8′′′′) ist so bemessen, daß die Linsenkörper 6 einen Paßsitz in den Bohrungen haben. Außerdem ist die Lage der Bohrungen so gewählt, daß im Fangbereich der Klauen keine Optik zerstört wer den kann.To populate the coupling element 7 , the optical connectors 2 according to FIG. 4, which shows an example of a connector 2 , are from one side (from right to left) through the bores ( 8 ', 8 '', 8 ''' , 8 '''') of the coupling element 7 , namely ge according to Fig. 5 (upper part) so far that they appear on the side of the coupling element 7 and on the inserted plug 2 according to FIG. 5 (In game for a plug) the lens body 6 (Linsenauf sets) can be plugged on or screwed on. After plugging or screwing the Linsenkör by 6 , the plug 2 are pushed back into the holes ( 8 ', 8 '', 8 ''', 8 ''''), as shown in Fig. 5 in the lower part for a plug shows. The pushing back of the plug into the associated bore takes place up to the stop with a spring ring 14 which is located between the lower end face of the lens body 6 and a stop surface 9 . The stop 9 inside the bores is formed by a two-stage bore or by sleeves 10 , which are introduced into the bores according to FIGS . 4 and 5. By the impact 9 in the holes, the connector 2 and the lens body 6 in the holes ( 8 ', 8 '', 8 '''', 8 ''''') are fixed so that the end faces of the lens body in a certain level. The diameter of the holes ( 8 ', 8 '', 8 ''', 8 '''') is dimensioned so that the lens body 6 have a snug fit in the holes. In addition, the position of the holes is chosen so that no optics can be destroyed in the catch area of the claws.

Wie die Fig. 7 zeigt, wird das Kopplungselement 7 auf derjenigen Seite, auf der das Licht austritt, mit einem Deckel 11 abgeschlossen, der entsprechend den vier Boh rungen im Kopplungselement 7 gemäß der Fig. 6 vier Bohrungen (12′, 12′′, 12′′′, 12′′′′) aufweist, die das Licht aus den Linsenkörpern 6 austreten lassen. Um die Linsenkörper 6 auch im Bereich ihrer oberen Stirnflä chen mit Hilfe des Deckels 11 fixieren zu können, ist auf der oberen Stirnseite des Linsenkörpers 6 gemäß der Fig. 2 ein Vorsprung 13 vorgesehen, der aus der oberen Stirnfläche der Linsenkörper 6 heraustritt und einen kleineren Durchmesser hat als die gesamte obere Stirn fläche. Die Durchmesser der Deckelbohrungen (12′, 12′′, 12′′′, 12′′′′) sind den Durchmessern der Vorsprünge 13 angepaßt. Ist das Kopplungselement 7 gemäß der Fig. 7 durch den Deckel 11 abgeschlossen, so erstrecken sich die Vorsprünge 13 der Linsenkörper 6 in die Bohrungen (12′, 12′′, 12′′′, 12′′′′) des Deckels 11, während der Deckel 11 auf die die Vorsprünge 13 umgebenden Bereiche der Stirnflächen der Linsenkörper 6 drückt. Die Fixie rung der Linsenkörper 6 erfolgt also auf der einen Seite durch die in den Bohrungen (8′, 8′′, 8′′′, 8′′′′) des Kopplungselementes 7 befindlichen Anschläge (9), und auf der anderen Seite durch den Deckel 11.As shown in FIG. 7, the coupling element 7 on the side on which the light emerges is closed with a cover 11 which, according to the four holes in the coupling element 7 according to FIG. 6, has four bores ( 12 ', 12 '' , 12 ''', 12 ''''), which let the light emerge from the lens bodies 6 . In order to be able to fix the lens body 6 in the area of its upper end face with the aid of the cover 11 , a projection 13 is provided on the upper end face of the lens body 6 according to FIG. 2, which protrudes from the upper end face of the lens body 6 and a smaller one Diameter has the entire upper end face. The diameter of the cover bores ( 12 ', 12 '', 12 ''', 12 '''') are adapted to the diameters of the projections 13 . Is the coupling element finished 7 according to Fig. 7 through the lid 11 so the projections 13 of the lens body 6 extending in the bores (12 ', 12' ', 12' '', 12 '''') of the lid 11, while the lid 11 presses on the areas of the end faces of the lens bodies 6 surrounding the projections 13 . The Fixie tion of the lens body 6 thus takes place on the one hand through the in the bores ( 8 ', 8 '', 8 ''', 8 '''') of the coupling element 7 stops ( 9 ), and on the other side through the lid 11 .

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung befinden sich, wie bereits erwähnt, in den Bohrungen (8′, 8′′, 8′′′, 8′′′′) des Kopplungselementes 7 Federelemente 14 (z. B. O-Ringe), die gemäß den Fig. 4 und 5 zwischen den Anschlagflächen 9 und den Linsenkörpern angeordnet sind. Die Federelemente 14 sorgen dafür, daß die Lin senkörper 6 gegen den Deckel 11 gedrückt werden. Der Deckel 11 ist im Ausführungsbeispiel mit dem Kopplungs element 7 verschraubt. Im gestreckten Zustand dürfen die einander gegenüberliegenden Linsensysteme einander nicht berühren, sondern es muß ein kleiner Spalt zwi schen den Stirnflächen der Linsensysteme vorhanden sein. Um diese Bedingung zu gewährleisten, liegt im montierten Zustand (Deckel 11 aufgeschraubt) die Ebene, die durch die nach außen weisende Stirnfläche des Deckels 11 und durch die Stirnflächen der Linsensysteme gebildet wird, etwas tiefer als diejenige Ebene, in der sich der obere Rand des Kopplungselementes (Hülse) 7 befindet. Dieser Sachverhalt ist den Fig. 7 und 8 zu entnehmen.According to a development of the invention are, as already mentioned, in the bores ( 8 ', 8 '', 8 ''', 8 '''') of the coupling element 7 spring elements 14 (z. B. O-rings), the are shown in FIGS. 4 and 5 arranged between the stop surfaces 9 and the lens bodies. The spring elements 14 ensure that the Lin lower body 6 are pressed against the lid 11 . The cover 11 is screwed to the coupling element 7 in the embodiment. In the stretched state, the opposing lens systems must not touch each other, but there must be a small gap between the end faces of the lens systems. To ensure this condition, in the assembled state (cover 11 screwed on) the level formed by the outwardly facing end face of cover 11 and by the end faces of the lens systems is somewhat lower than the level in which the upper edge of the Coupling element (sleeve) 7 is located. This fact can be seen in FIGS. 7 and 8.

Diejenigen optischen Kabel, die mit den im Kopplungs element 7 befindlichen optischen Kabeln zu verbinden sind, sind im Verbindungsbereich gemäß der Fig. 8 ebenfalls in einem Kopplungselement (15) (linkes Kopp lungselement) angeordnet, und zwar im allgemeinen in der gleichen Weise, wie es in Verbindung mit den Fig. 1 bis 7 beschrieben wurde. Zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen 7 und 15 enthält das Kopplungsele ment 7 gemäß der Fig. 8 Klauen 16 und Ausnehmungen 17 und das Kopplungselement 15 Ausnehmungen 18 und Klauen 19. Im Zustand der Verbindung greifen die Klauen der beiden Kopplungselemente in die entsprechenden Aus nehmungen der Kopplungselemente ein.Those optical cables that are to be connected to the optical cables in the coupling element 7 are also arranged in the connection area according to FIG. 8 in a coupling element ( 15 ) (left coupling element), in general in the same way as it has been described in connection with FIGS. 1 to 7. To produce a detachable connection between the two coupling elements 7 and 15 , the coupling element 7 according to FIG. 8 contains claws 16 and recesses 17 and the coupling element 15 recesses 18 and claws 19 . In the state of the connection, the claws of the two coupling elements engage in the corresponding recesses from the coupling elements.

Die Fig. 9 zeigt die miteinander verbundenen Kopp lungselemente 7 und 15. Die Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen (7, 15) kann auch fest sein, doch soll eine feste Verbindung wieder lösbar sein, und zwar beispielsweise durch Verwendung einer Schraubver bindung oder eines Bajonettverschlusses.The Fig. 9 shows the interconnected couplers coupling members 7 and 15. The connection between the two coupling elements ( 7 , 15 ) can also be fixed, but a fixed connection should be releasable again, for example by using a screw connection or a bayonet catch.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch einen Steck vorgang gleichzeitig mehrere optische Kanäle miteinan der verbunden werden können. Bei Verwendung von Linsen systemen machen sich Umwelteinflüsse wie Tau oder Schmutz weniger bemerkbar. Linsensysteme ermöglichen auch größere mechanische Toleranzen. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Kopplungselemente ermöglicht die Be nutzung üblicher Stecker bzw. Leitungen mit Stan dard-Steckern sowie eine Bestückung von vorne, ohne daß das Kopplungselement (Hülse) ausgebaut werden muß. Die Erfindung ermöglicht bei Defekten eine modulare Be stückung, und zwar bezüglich der Leitungen, Stecker, Linsenaufsätze oder des ganzen Systems. Die Erfindung ermöglicht weiterhin einen Einbau in Systeme ohne LWL-Kabel, und erfordert einen relativ geringen Ju stieraufwand. Da der Deckel und die Stirnflächen der Linsensysteme in einer Ebene liegen, ist eine unproble matische Reinigung der Stirnflächen und damit der Lin sensysteme möglich.The invention has the advantage that a plug process several optical channels at the same time that can be connected. When using lenses systems are exposed to environmental influences such as dew or Dirt less noticeable. Enable lens systems also greater mechanical tolerances. The use of the Coupling elements according to the invention enables the Be use of standard plugs or cables with Stan dard plugs as well as an assembly from the front without the coupling element (sleeve) must be removed. The Invention enables a modular loading in the event of defects piece, with regard to the lines, connectors, Lens attachments or the whole system. The invention enables installation in systems without Fiber optic cable, and requires a relatively low Ju bull effort. Since the lid and the end faces of the Lying lens systems in one plane is not a problem matic cleaning of the end faces and thus the Lin sensor systems possible.

Claims

1. Optical connection for optical fibers, in which the optical fibers are connected to each other by a plug-in connection, characterized in that coupling elements are provided, into which the fastener connecting elements can be inserted.

2. Optical connection according to claim 1, characterized records that a coupling element for the plug of Plug connection and a coupling element for the counter plug of the connector are provided.

3. Optical connection according to claim 1 or 2, characterized characterized in that a coupling element from a body per exists that has as many holes as plug connections are provided.

4. Optical connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the holes in the coupling tion element have stepped bores.

5. Optical connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that to achieve a stu fen bore in the holes bushings are introduced.

6. Optical connection according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plug connections Have connector pins and that on the connector pins Lens body are applied.

7. Optical connection according to one of claims 1 to 6, characterized in that the transition point between the different holes in the coupling element ment serves as a stop for the lens body.

8. Optical connection according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the stop and the end face of the lens body, a spring element is provided.

9. Optical connection according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling elements are completed by a lid, the holes according to the number of holes in the coupling element ment.

10. Optical connection according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lens body before have cracks in the holes in the lid to grab.

11. Optical connection according to one of claims 1 to 10, characterized in that the coupling elements Have recesses and claws for connection serve of coupling elements.